Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
В этой статье мы поговорим о том, как вырыть котлован под цокольный этаж. Для начала будет рассмотрено, в какое время года лучше всего выполнять данные работы, а также какие есть разновидности котлована по типу выбранного фундамента. После вы узнаете, как выполнять подготовительные работы и расчет, а ее как делать котлован под разные виды оснований. В конце статьи вы найдете рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 3:32:31
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый двухконтурный настенный котёл Baxi, узнаете о кодах неисправностей, а так же мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации и отзывы пользователей....
07 11 2025 8:44:18
В этой статье речь пойдет о том, чем заделать трещины в стяжке. Вы узнаете о том, почему появляются дефекты в виде трещин и прочего, какие есть рекомендации по ремонту пола. Далее рассмотрим основные разновидности дефектов, как сделать компенсационные швы, а также может ли трещина расширяться. Далее вы узнаете, как ликвидировать небольшие дефекты и большие по размеру трещины. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 21:27:29
В статье даётся описание отделочного материала штукатурки из гипса Кнауф. Даётся понятие о технических хаpaктеристиках смеси. Показаны виды и составы штукатурки. Рассказывается о том, для каких поверхностей подходит данный материал. Показаны способы нанесения. Представлен перечень инструмента для нанесения гипсовой штукатурки. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 1:50:59
Как правильно подобрать обычный или гофрированный дымоход из нержавеющей стали. Правила монтажа дымоходов, рекомендации по стыковке и утеплению....
04 11 2025 12:36:13
В этой статье мы поговорим о том, как сделать кровлю из ондулина своими руками. Вы узнаете обо всех технических хаpaктеристиках ондулина и их влияние на укладку по стандартной технологии. Далее будет рассмотрена пошаговая инструкция по монтажным работам, пpaктические рекомендации, а также технология укладки ондулина на существующую кровлю. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 3:11:59
В этой статье вы узнаете, как произвести расчет снеговой нагрузки на кровлю с помощью онлайн калькулятора, а также научимся рассчитывать допустимую снеговую и ветровую нагрузку на кровельное покрытие. Еще вы узнаете вес снега на квадратный метр кровли в зависимости от региона....
02 11 2025 13:18:14
Данная статья предназначена для людей, заинтересованных в процессе самостоятельной установки пруда на участке своими руками, подходящего для загородного дома, и высокого уровня грунтовых вод, под различные направления, такие как водоем для купания, пруд для разведения различных видов рыб, декоративный пруд для приусадебного участка и тд. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 13:17:24
Как установить вальмовую крышу своими руками. Все о стропильной системе крыши+ фото и видео инструкции по монтажу. А также покрытиям кровли и гидроизоляции! Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 13:50:26
Самым первым действием при любом строительстве является выбор земельного участка. Самым дорогим участком будет являться земля в черте городов-мегаполисов. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 0:51:48
Виды нагревательных элементов и рекомендации, как выбрать теплый пол под плитку. Нюансы использования водяных или электрических систем напольного обогрева....
29 10 2025 4:44:55
Как сделать вибромотор своими руками? Смотрите чертежи в статье. Что такое вибродвигатель и для чего он нужен? Фото с пошаговой инструкцией +Видео с электродвигателем. Узнай как делаем + схема подключения. Технология изготовления здесь в статье ==>>...
28 10 2025 19:50:32
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя напольный газовый котел Baxi, мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации одноконтурного типа, а так же вы узнаете диапазон актуальных цен....
27 10 2025 12:25:19
В этой статье мы поговорим о том, как работать с сайдингом. Мы расскажем, какие материалы и инструменты пригодятся для работы. После будут рассмотрены конструктивные особенности панелей и правила установки сайдинга. В конце будет рассмотрена процеДypa резки и монтажа, которые помогут выполнить работу правильно и в короткие сроки....
26 10 2025 11:47:54
Хотите узнать как клеить плитку на фасад дома? И стоит ли полностью заклеивать каркасный дом облицовочной плиткой или кирпичом декоративным. Советы Мастеру тут! Узнайте подробности в статье=>>...
25 10 2025 5:26:33
В этой статье вы узнаете все о металлочерепице каскад - достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же подробную инструкцию по монтажу, с подробными фото и видео матриалами....
24 10 2025 16:58:51
Чем хороша вытяжка на кухню с воздуховодом. Как выбрать трубы для вытяжки на кухню. Пластиковые трубы или алюминиевая гофра? Чем хороша вытяжка без воздуховода....
23 10 2025 5:58:47
В этой статье мы поговорим о белом цементе. Для начала вы найдете краткое описание состава, узнаете о его отличительных особенностях. После этого будет рассмотрено, как сделать раствор своими руками. Также вам будет интересно прочесть, для чего используется белый цемент, а после подведем итог. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 15:11:19
В этой статье будет рассказано об облицовке стен керамической плиткой. Мы расскажем вам, какие именно есть виды облицовочного материала, рассмотрим их преимущества и недостатки. Отдельным пунктом рассмотрим керамическую плитку в роли облицовочного материала и пошаговую инструкцию выполнения работ. В конце статьи подведены итоге. Узнайте подробности в статье=>>...
21 10 2025 18:23:16
В данной статье коснёмся темы установки водосточной системы. Расскажем, какие виды систем существуют (медные, оцинкованные, пластиковые), в чем их особенности, какие комплектующие для водостока нужны, и какими крепежными элементами они соединяются. Подробно остановимся на каждом отдельно взятом элементе водостока: желоб, трубы, воронка, кронштейны, заглушки, хомут. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 22:29:56
Что такое септик, для чего он нужен и каких критериев стоит придерживаться при его выборе. Описание двух видов септика. Делаем дачное накопительное сооружение своими руками, какие материалы отлично подойдут при строительстве. Как определиться с тем, стоит ли покупать уже готовый септик с установкой под ключ или же сделать такое сооружение своими силами. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 20:36:57
Подробное описание конструкции и принципа работы твердотопливных котлов на пеллетах. Обзор горелочных устройств и средств автоматизации....
18 10 2025 17:57:18
Данная статья посвящена обсуждению металлических фасадных панелей, плюсах и минусах перфорированных панелей для наружной отделки дома, монтажу на фасад здания, и видах продукции (под дерево, с утеплителем и т.д.)...
17 10 2025 18:59:44
Виды кран-букс для смесителей: применение, свойства, размеры 3/8, 1/2", технические хаpaктеристики. Червячные и керамические кран-буксы для душа и кухни. Замена кран-буксы своими руками....
16 10 2025 9:10:52
Какими способами можно утеплить пол в частном доме. Утеплители для бетонных полов, их свойства и условия использования. Теплоизоляция пенополистиролом и керамзитом....
15 10 2025 13:20:45
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
14 10 2025 3:19:16
Банные печи Варвара: технические хаpaктеристики, описание, комплектация. Доступные опции для разных моделей. Общее устройство дровяной печки....
13 10 2025 12:20:50
Как собрать простое термореле своими руками. Назначение и виды терморегуляторов для котла. Схемы самодельных приборов....
12 10 2025 2:37:29
Основная задача магнитного преобразователя воды — это смягчение и устранение образования накипи. Устанавливается непосредственно перед устройствами, в которые течет только холодная вода. Все магнитные преобразователи можно разделить на два типа: в виде малогабаритных конструкций с постоянными магнитами и устройства, работающие на генераторе. Более лучшим вариантом является электромагнитное устройство. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 10:59:36
Все о глиняной и керамической черепицы для частного дома. Какие виды черепицы бывают, их формы и укладка на крыше. Преимущества и недостатки данного типа кровли. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 10:28:11
Строительство с применением египетского треугольника древний способ, активно используемый до сих пор современными строителями. Название получил благодаря древнеегипетским сооружениям, хотя известно, что история его начинается задолго до этого периода. Но, скорее всего свойства уникальной фигуры не были оценены в те времена, пока не появился Пифагор, сумевший проанализировать и оценить изящные формы фигуры. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 10 2025 7:53:45
В этой статье вы узнаете все о обогреве кровли и водостоков (желобов) с помощью специальных антиобледенительных систем. Поговорим о монтаже саморегулирующегося кабеля, а так же электрообогреве ливневого водостока. Подогрев кровли важно устроить правильно и мы вам расскажем как....
08 10 2025 22:24:54
Хотите узнать как построить дом из досок своими руками? Все от фундамента, до монтажа утеплителя и кровли. Пошаговая инструкция +Фото и Видео в статье поможет! Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 13:29:46
Чем лучше и дешевле покрыть крышу? В данной статье подробно рассмотрим оптимальные варианты кровли крыши дома. На что необходимо обратить внимание при выборе материала для кровли. В также поделимся правилами и советами, которые помогут сэкономить ваши силы, деньги и время. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 10:14:47
Из данной статьи вы узнаете о печи-камине в водяным контуром для дачи и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками, достоинствами и недостатками. Обзор ТОП-10 устройств и на что обратить внимание при выборе....
05 10 2025 17:32:40
Краткое описание конструкции и принципа, по которому работают электродные котлы отопления. Рекомендации по выбору электроустановки с учетом необходимой тепловой мощности....
04 10 2025 15:14:33
Перебрался он на постоянное место жительство в Москву в девяностых годах, в то время ему была выдана служебная квартира. Она располагалось на юго-западе города на улице Академика Зеленского дом 6. Номера квартиры не известно. Так в начале 2000-х годов он вместе с семьей перебрался в официальную резиденцию, расположенную в Одинцовском районе Московской области в Ново-Огорево. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 10 2025 19:14:39
Чем лучше отделать стены в доме? Наша статья покажет вам примеры отделки в деревянном доме и подберет лучший материал. Внутри и снаружи будет красота! Узнайте подробности в статье=>>...
02 10 2025 13:21:14
В этой статье вы сможете насладиться фото интересных домов, которые создавали и в прошлые века, и сейчас. Все строения уникальны в своем роде и представляют особую ценность. Если вам интересны миниатюрные дома, то эта статья для вас! Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 9:37:47
Какая самодельная буржуйка на отработке больше подходит для отопления гаража. Конструктивные схемы и чертежи печей, рекомендации по изготовлению и установке....
30 09 2025 4:25:10
У каждого, кто живет в загородном доме, есть минимальный запас дров. Они необходимы не только для растопки камина, мангала, печи, но и для бани. Такой объем...
29 09 2025 11:45:42
Описание того, как работает одно- и двухконтурный электрический котел с насосом. Рекомендации по укрупненному расчету и подбору перекачивающего устройства с учетом протяженности трубопроводов отопления....
28 09 2025 8:33:38
В этой статье мы поговорим о том, где купить готовый проект каркасного дома и стоит ли переплачивать. Мы расскажем, где найти бесплатные проекты, и какие есть нюансы при выборе бесплатного проекта. Также будет рассмотрена категория условно бесплатных проектов, и как создать свой личный план дома. В конце мы поговорим о том, сколько будет стоить заказать проекты у агентств и строительных компаний. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 09 2025 22:25:12
Какая бывает теоретическая температура горения угля различных видов. Удельная теплоотдача и реальная температура при сжигании углей в печах либо твердотоп. котлах....
26 09 2025 19:29:51
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
25 09 2025 2:33:37
В этой статье мы узнаем все об обработке камня своими руками в домашних условиях. Вначале мы рассмотрим виды камней и их использование, а после, как подготовить рабочий инструмент в домашних условиях и какие операции проводят с камнем для достижения того или иного результата. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 09 2025 17:17:57
В этой статье мы поговорим о деревянном поле для ванной. Мы рассмотрим, возможен ли вообще такой вариант, какими преимуществами и недостатками он обладает, а также узнаем, какие породы дерева лучшего всего подходят для отделки ванной комнаты. Также мы расскажем, как провести подготовку поверхности и как укладывать гидроизоляцию. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 09 2025 0:58:20
Как обить дверь дерматином. Рассмотрим варианты обивки дверей дерматином. Какие есть плюсы и минусы данного способа. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 09 2025 18:22:35
Что такое рулонные шторы. Какие бывают рулонные шторы, чем отличаются друг от друга. Как установить рулонные шторы на пластиковые окна без сверления. Монтаж рулонных штор класса «мини» на открывающую створку окна. Монтаж рулонных штор класса «мини» на глухую створку окна. Установка кассетных рулонных штор. Советы по уходу за рулонными шторами. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 09 2025 11:43:15
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона, увидите его существующие виды, узнаете его плюсы и минусы, а также технологию возведения....
20 09 2025 1:16:12
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
